薬物トランスポーター群の分子認識・輸送の多様性に基づいた臓器移行性の制御

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12307057
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 辻 彰 金沢大学, 薬学部, 教授 (10019664)
• 研究分担者: 崔 吉道 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (40262589) ; 玉井 郁巳 東京理科大学, 薬学部, 教授 (20155237)
• キーワード: トランスポーター / 消化管吸収 / 薬物体内動態 / 全身性カルニチン欠乏症 / ポリロタキサン / アデノウイルスベクター / SNP / 定量PCR

研究概要

本研究は、薬物の各臓器細胞内動態に影響を与えるトランスポーター群の多様な薬物構造認識・輸送機構を小腸、腎臓、肝臓、脳などの特定臓器に焦点を当て、臓器レベル、細胞レベル、オルガネラレベル、分子レベル、遺伝しレベルで解明し、薬物動態の臓器普遍性または臓器特異性を明確にすることを目的として行った。その結果、以下の成果を上げることができた。
1.全身性カルニチン欠乏症の原因遺伝子である有機カチオン/カルニチントランスポーターOCTN2の遺伝子上に存在し、血中カルニチン濃度の低いボランティアに見いだされた一塩基置換によるアミノ酸変異(S467C)の基質認識性について野生型との間で比較検討によって、このトランスポーターがカルニチン、有機カチオン、有機アニオン、ナトリウムイオンのそれぞれに対して特異的な認識部位を持つことが明らかとなった。
2.ラット消化管におけるオリゴペプチドトランスポーターPEPT1の発現レベルの変動とセファドロキシル吸収とが良い相関を示し、ペプチド性薬物の消化管吸収における本トランスポーターの重要性を示すことができた。
3.超分子構造を有するポリロタキサンを用いてPEPT1の非吸収性阻害剤を開発することに成功した。
4.PEPT1を発現するアデノウイルスベクターを構築し、本組換えウイルスをラットに静脈内投与することによって肝臓にPEPT1を外来遺伝子として強制発現させ、ペプチド性薬物の肝臓へ送達することに成功した。
5.有機アニオントランスポーターOATP-CおよびOATP-Bの日本人を母集団として一塩基変異の頻度とその変異による基質認識特性の変化について明らかにすることができた。
6.血液脳関門機能を評価するためのin vitro実験系として脳毛細血管内皮細胞とアストロサイトとの共培養系を確立し、ダウノマイシン、デヒドロエピアンドロステロン硫酸、エストロン硫酸、エストラジオールグルクロン酸等の抱合体の基質について脳から血液方向の排出輸送を確認することができた。

研究成果

• [文献書誌] 辻 彰: "生体膜輸送の分子機構に関する生物薬剤学的研究"薬学雑誌. 122(12). 1037-1058 (2002)
• [文献書誌] Tsuji, A.: "Transporter-mediated drug interactions"Drug Metabol. Phrmacokin.. 17(4). 253-274 (2002)
• [文献書誌] Togobuku, H.: "Enhanced Delivery of Drugs to the Liver by Adenovirus-Mediated Heterologous Expression of the Human Oligopeptide Transporter PEPT1"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 301(3). 812-819 (2002)
• [文献書誌] Yui, N.: "Inhibitory Effect of Supramolecular Polyrotaxane-Dipeptide Conjugates on Digested Peptide Uptake via Intestinal Human Peptide Transporter"Bioconjug Chem.. 13(3). 582-587 (2002)
• [文献書誌] Ohashi, R.: "Studies on Functional Sites of Organic Cation/Carnitine Transporter OCTN2 (SLC22A5) Using a Ser467Cys Mutant Protein"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 302(3). 1286-1294 (2002)
• [文献書誌] Nozawa, T.: "Genetic polymorphisms of human organic transporters OATP-C (SLC21A6) and OATP-B (SLC21A9) : Allele frequencies in the Japanese population and functional analysis"Drug Metabol.Pharmacokin.. 17(3). 237-244 (2002)
• [文献書誌] Naruhashi, K.: "PepT1 mRNA expression is induced by starvation and its level correlates with absorptive transport of cefadroxil longitudinally in the rat intestine"Pharm.Res.. 19(10). 1415-1421 (2002)
• [文献書誌] Kido, Y.: "Evalution of blood-brain barrier transportsers by co-culture of brain capillary endothelial cells with astrocytes"Drug Metabol.Pharmacokin.. 17(1). 34-41 (2002)